Leiterplatte Blog - Lösung für das Problem der elektromagnetischen Verträglichkeit der Leiterplatte

Leiterplatten sind ein wichtiger Bestandteil elektronischer Geräte. Mit der Popularisierung der elektronischen Technologie und der Entwicklung der integrierten Schaltungstechnologie sind verschiedene elektromagnetische Störprobleme nacheinander aufgetreten, und die wirtschaftlichen Verluste, die durch elektromagnetische Störungen verursacht werden, sind ebenfalls gestiegen. Daher wird die elektromagnetische Verträglichkeit immer wichtiger. Dieser Artikel zielt darauf ab, die Ursachen elektromagnetischer Störungen in der Leiterplatte zu analysieren und deren Vermeidungsmethoden zu diskutieren.

Elektromagnetische Störungen in LeiterplattenEs gibt zwei Hauptarten von Leiterplatteninterferenzen. Einer kommt von der Innenseite der Leiterplatte. Es ist hauptsächlich auf das Übersprechen des Signals entlang des Übertragungsweges aufgrund der parasitären Kopplung zwischen benachbarten Schaltungen und der Feldkopplung interner Komponenten zurückzuführen. Zum Beispiel Kondensatoren auf Leiterplatten, insbesondere solche, die in Hochfrequenzanwendungen verwendet werden. Wir können es uns als LCR-Schaltung vorstellen, denn wenn ein Kondensator tatsächlich in einem Schaltkreis arbeitet, produziert er im Allgemeinen gleichwertige Induktivität und Impedanz. Der Kondensator hat eine selbstresonante Frequenz. Bei der selbstresonanten Frequenz ist der Kondensator kapazitiv. Über der selbstresonanten Frequenz ist die Kapazität induktiv, und die Impedanz steigt mit zunehmender Frequenz. Eine andere Art von elektromagnetischen Störungen kommt von der Außenseite der Leiterplatte, die in zwei Arten von Problemen unterteilt ist: Strahlungsstörungen und empfindliche Elemente. Die Strahlung kommt hauptsächlich von den harmonischen Quellen von Uhren und anderen periodischen Signalen. Es gibt auch einige elektronische Geräte oder Instrumente aufgrund von Spannungs- und Leistungssprüngen, die zweite Oberschwingungen erzeugen. Vermeiden Sie elektromagnetische Störungen von Leiterplatten, hauptsächlich von den folgenden Punkten:1. Angemessenes Entwurfsschema-DiagrammBeim Entwerfen einer Leiterplatte ist das erste, was getan werden muss, das Entwerfen des Schaltplans. Das Entwurfsschema wird in der Regel von der Altium Designer Software bedient. Alle verwendeten Komponenten können in der Schaltplanbibliothek gefiltert werden. Wenn Sie in der Schaltplanbibliothek keine Komponente auswählen möchten, können Sie diese selbst zeichnen. Nach dem Zeichnen des Schaltplans ist eine automatische Erkennung erforderlich, um zu überprüfen, ob offensichtliche Fehler im Zeichnungsprozess vorliegen. Nachdem die schematische Zeichnung abgeschlossen ist, kann die Leiterplatte entworfen werden. Die Ergebnisse des automatischen Routings sind immer unbefriedigend und erfordern manuelles Layout und Routing. Bei der Gestaltung von Leiterplatten ist die elektromagnetische Verträglichkeit zu einer wichtigen technischen Anforderung geworden. Ein vernünftiges Layout von Komponenten und Schaltungen in Leiterplatten kann elektromagnetische Störungen effektiv reduzieren.2. Wählen Sie einen Kondensator, dessen gleichwertige Induktivität und Widerstand relativ klein sind Das Problem des Übersprechens sollte auch beachtet werden. Übersprechen ist die Kopplung von Energie von einem Draht zum anderen. Nach dem Phänomen der elektromagnetischen Induktion Faraday wird, wenn ein Draht Strom durchläuft, ein Magnetfeld um den Draht erzeugt. Das Zusammenspiel der Magnetfelder verschiedener Drähte erzeugt Übersprechen. Gegenseitige Induktivität ist einer der Mechanismen, die Übersprechen erzeugen, und seine Größe ist proportional zum Strom im Draht.

3. Begrenzen Sie das periodische Signal auf einen so kleinen Bereich wie möglich Gegenseitige Kapazität ist ein weiterer Mechanismus, der Übersprechen erzeugt, der durch die Kopplung von zwei Elektroden durch ein elektrisches Feld erzeugt wird. Die Lösung besteht darin, das periodische Signal so weit wie möglich auf einen kleinen Bereich zu beschränken und den Weg der parasitären Kopplung mit der Außenwelt zu blockieren. Bei Bedarf kann der Filter zum Filtern verwendet werden; Die externe Empfindlichkeit ist hauptsächlich Hochfrequenzstörungen und elektrostatische Entladung usw., um dieses Problem zu lösen. Sie können Abschirmung, gute Erdungs- und Filtermethoden verwenden.4. Antiinterferenzmethoden beim Entwurf von Leiterplatten(1) Auswahl von Leiterplattenmaterialien. Leiterplatten werden in einseitige, doppelseitige und mehrschichtige Leiterplatten unterteilt. Epoxidglasgewebe wird allgemein als Substrat verwendet. Dieses Material hat die folgenden Vorteile: Gute Ausdehnung, die vorteilhaft ist, um den Schleifenbereich zu reduzieren, Differenzmodus Interferenzen, geringe Wasseraufnahme, Hitzebeständigkeit, chemische Korrosionsbeständigkeit und Schlagfestigkeit zu reduzieren. gut. (2) Die Verdrahtung der Leiterplatte. Bei der Verdrahtung folgen Sie dem Prinzip des Flusses. Das Prinzip des Flusses bedeutet, dass die magnetischen Kraftlinien, die durch die Übertragungsleitung und den Rückweg erzeugt werden, einander aufheben, um die Aufhebung des elektrischen Flusses zu realisieren. Das einzelne Panel hat keine Erdungsebene, und der Hauptpunkt seiner Verkabelung besteht darin, den Schleifenbereich der Stromschleife und der Signalschleife zu reduzieren. Verwenden Sie schützende Erdung für die Verkabelung. Ziehen Sie das Erdungskabel nahe am Stromkabel oder Signaldraht heraus und führen Sie es zusammen, um den Schleifenbereich zu verringern. Hochgeschwindigkeitssignal-Routing sollte gerade oder stumpf sein, und es sollte keine scharfen oder rechten Winkel geben. (3) Das Layout der Leiterplatte. Unter normalen Umständen hat PCB Board Design Software die Funktion des automatischen Layouts, aber diese Funktion erfüllt nicht die Bedürfnisse der tatsächlichen Arbeit, so dass der Designer mit den Layoutregeln vertraut sein muss. Im Layout sollten der digitale Schaltungsteil und der analoge Schaltungsteil getrennt werden, sodass ein Teil des Raumes dazwischen bleibt. Das Layout sollte auf High-Speed-, Mittel-, Low-Speed- und I/O-Schaltungspartitionen basieren, um die Interferenz von High-Speed-Schaltungen auf anderen Teilen zu reduzieren. SchlussfolgernDas Design der Leiterplatte ist ein komplizierter Prozess. Es gibt viele Faktoren, die beim Design berücksichtigt werden müssen. Ein wenig Nachlässigkeit hat einen großen Einfluss auf die Leistung der Leiterplatte. Wenn im Designprozess das Problem der elektromagnetischen Verträglichkeit nicht vollständig berücksichtigt wird, kann die entworfene Leiterplatte nicht normal verwendet werden. Daher sollten die Verdrahtung, das Layout, die Erdung, die Abschirmung und andere Probleme vollständig im Design berücksichtigt werden, um Übersprechen zwischen Leiterplattensignalen zu verhindern.